[发明专利]新的人细胞内吞调控蛋白、其编码序列及用途

说明书

本发明属于生物技术和医学领域，具体地说，本发明涉及新的编码人细胞内吞调控蛋白Rab39的多核苷酸，以及此多核苷酸编码的多肽。本发明还涉及此多核苷酸和多肽的用途和制备。具体地说，本发明的多肽是一种新的与细胞内吞、特别是肿瘤细胞、分泌细胞、神经细胞蛋白转运有关的细胞内蛋白。

近年来，蛋白转运逐渐引起了众多科学家的注意，这涉及到生命的本质，与细胞物质更新、感受外界刺激、细胞内外物质的转运和信息的交流密切相关。外环境蛋白的摄取、转移、代谢和细胞自身合成蛋白的分泌、修饰、定位是一个严格调控的过程。在分子水平上，目前认为一个Rab基因家族在其中起者非常关键的作用。

Rab基因是一个从属于Ras超家族的具有GTP酶活性的小分子量蛋白。在基因水平上，该家族的一个特点是具有多种异构体，基因序列长短不一，功能也各有不同；在蛋白水平上，该家族的分子都有磷酸/镁离子结合序列和GTP结合的功能域，有的甚至还有硫酸化的修饰位点；在生化活性上，其典型的特征是能够与GTP结合，而且自身又具有缓慢GTP水解活性，脱磷酸后形成GDP-Rab的存在形式，而且随着GTP-Rab向GDP-Rab的转换，该蛋白也从膜结合形式转变为胞浆存在形式；在细胞水平上，该家族蛋白的一个显著特点是都定位于特定的细胞器或亚细胞膜性结构上，而且负责某一个特定的蛋白转运步骤；在生物学功能上，目前认为Rab家族在囊泡的形成、定向锚着和融合等蛋白转运的关键步骤中起着主要的调控作用。虽然Rab在调控蛋白转运的过程中意义重大，但该功能仍需要相关调控蛋白的作用，例如GTP酶活化蛋白(GTPase activating protein，GAP)、GDP解离抑制蛋白(GDP dissociationinhibitor，GDI)、鸟苷酸交换因子(guanine nucleotide exchange factor，GEF)等分子都促进或抑制Rab的生物学行为。目前，该家族的成员已经达到了近40多个(包括其各自的异构体)。对Rab基因的研究主要集中在基础生命科学领域，发现了许多Rab分子在特定蛋白转运过程中的作用。例如Rab1a、Rab1b、Rab2定位于内质网和高尔基体并且介导二者之间的物质转运；Rab6、Rab8、Rab12与高尔基体相关，介导不同高尔基部位之间的物质转运。作为细胞与外界环境之间交流的始发事件，与内吞相关的Rab也已经发现。例如，Rab4a定位于早期内吞体，介导早期内吞体的膜成分会到胞膜；Rab9定位于晚期内吞体，介导囊泡向高耳基体的转运。(Neuron，1993，Vol.11，789-799)。虽然研究集中在基础医学领域，然而亦有报道显示Rab基因在病理或生理情况下的临床潜在意义。例如人们发现Rab36与小儿神经系统恶性杆状肿瘤相关(Biochemical and Biophysical Research communications，1999，254，594-600)，Rab37表现为肥大细胞特异性分布，提示其与过敏反应、哮喘、炎症之间有联系(FEBS Letters，2000，470 61-64)；Rab5a可能与中性粒细胞的颗粒分泌相关，提示其在非特异性抗感染免疫中的潜在意义(Experimental Cell Research，1996，227，367-373)；Rab18在组织胺刺激以后表达上调，提示其在炎症中的作用(FEBS Letters 2000，466，148-154.)。另外研究显示Rab蛋白在激素(胰岛素、生长因子等)、神经肽、神经递质的合成及分泌中有重要的作用。

Rab基因调控的异常将引起多个系统的多种疾病，如哮喘、糖尿病、炎症、肿瘤、神经精神异常等多种疾病。因此，为诊断和治疗目的研究和开发新的人Rab蛋白有重要意义。

本发明的目的是提供一种新的人细胞蛋白转运调控蛋白-Rab39蛋白以及其片段、类似物和衍生物。

本发明的另一目的是提供编码这些多肽的多核苷酸。

本发明的另一目的是提供生产这些多肽的方法以及该多肽和编码序列的用途。本发明的Rab39蛋白是一种Rab GTP酶同源分子。

本发明提供了一种新的Rab基因-Rab39的核苷酸、蛋白序列以及其结构特征的分析；而且用子宫颈癌细胞系-HeLa作模型首次证实该蛋白可能参与外源蛋白的内吞；并且根据这些资料估计了它可能的应用领域。

在本发明的第一方面，提供新颖的分离出的Rab39多肽，该多肽是人源的，它包含：具有SEQ ID NO：2氨基酸序列的多肽、或其保守性变异多肽、或其活性片段、或其活性衍生物。较佳地，该多肽是具有SEQ ID NO：2氨基酸序列的多肽。